Különbség a vertikális és a horizontális génátadás között

Fő különbség - függőleges és vízszintes génátadás
 

A génátvitel arra a folyamatra utal, amely a genetikai anyagot átadja vagy kicseréli az organizmusok között. A funkcionális géneket hordozó DNS-t kicserélik az organizmusok között, ami megváltoztatja azok genomi összetételét. Két típusban fordulhat elő, amelyeket vertikális génátvitelnek és vízszintes génátadásnak neveznek. A horizontális génátvitel arra a folyamatra vonatkozik, amelyben a genetikai anyag átvitele független egyének között történik. A vertikális génátadás arra a folyamatra vonatkozik, amelyben a géneket a szülőktől az utódokhoz továbbítják. Ez a legfontosabb különbség a vertikális és a vízszintes génátadás között. A vertikális génátadás gyakori az organizmusok között, míg a vízszintes génátadás kevésbé gyakori.

TARTALOMJEGYZÉK
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a vertikális génátadás?
3. Mi a horizontális génátadás?
4. Összehasonlítás egymással - függőleges és vízszintes génátadás
5. Összegzés

Mi a vertikális génátvitel??

A vertikális génátadás a szülőktől az utódokhoz történő átvitel módszere. Ez megtörténhet szexuális szaporodás vagy asexuális szaporodás vagy mesterséges mechanizmusok révén. Ez a folyamat közös mechanizmus, amely a rokon szervezetek között történik. A genomok egy nemzedékről a következőre generációra kerülnek, függőleges génátvitel útján az élő szervezetekben természetesen. A növénynemesítési programokban a vertikális génátvitelt szándékosan végzik, hogy a fontos géneket átjuttassák az F1 generációba. Két növényt kereszteznek szexuálisan, hogy összekeverjék géneiket, és átkerüljenek a következő generációhoz. Ezzel értékes tulajdonságok tárolhatók az utódokban, lehetővé téve a következő generációk körében történő forgalmazást.

A baktériumokban a leggyakoribb aszexuális reprodukciós módszer a bináris hasadás. A bináris hasítás két azonos baktériumsejtet eredményez. Ez egy példa a baktériumok vertikális génátviteli módszerére. Az emberekben az AIDS-nek nevezett betegség a szülő anyától a babaig terjed a vertikális génátvitel miatt.

01. ábra: A baktériumok vertikális génátvitele a bináris hasítás során

Mi az a horizontális génátadás??

A horizontális génátvitel egy olyan mechanizmus, amelyben a genetikai anyag átadódik a nem kapcsolódó szervezetek között. Más néven oldalsó génátadás. A különféle genomok között, például a különféle fajok között fordul elő. A szervezetek eltérő tulajdonságokat szereznek a génátadás révén. A horizontális génátadás különbözik a szülőktől az utódokig terjedő génátvitelétől.

A vízszintes génátvitelt megkönnyítik az organizmusok többféle típusú DNS-e. Elsősorban mozgó genetikai elemek, például transzpozonok (ugráló gének), plazmidok (nem kromoszómális kör alakú DNS) és bakteriofágok (vírusokat fertőző baktériumok). Több mechanizmuson keresztül fordul elő, az alábbiak szerint.

Vízszintes génátadási mechanizmusok

átalakítás

A prokarióták speciálisan plazmidok formájában képesek felvenni a szabad DNS-t.

Bakteriális konjugáció

 A szexuális szaporodás módja, amely az ideiglenesen összekapcsolt két sejt között fordul elő. A konjugáció során az F plazmidok átkerülnek a donorról a recipiensre, ami genetikai anyag átadását eredményezi két organizmus között, a 02. ábrán látható módon. Ez a fő mechanizmus a vízszintes génátadásban..

Transduction

A bakteriofág fertőzéskor képes beinjektálni DNS-ét egy baktériumba, amelynek eredményeként a második fertőzés során a gén átvihető két baktérium között. Ez két, generalizált és specializált transzdukciónak nevezett folyamaton keresztül történik.

A horizontális génátvitel felhasználása

A géntechnológiában a horizontális génátvitelt alkalmazzák. Az idegen DNS rekombinálható vagy beilleszthető a recipiens szervezet genomjába vízszintes génátvitel során. Ez lehetővé teszi a befogadók számára a növekedés és a túlélés szempontjából fontos új tulajdonságok megszerzését. A horizontális génátadás rendkívül fontos mind a prokarióta, mind az eukarióta adaptációjában és evolúciójában. A kedvező tulajdonságokat a természetes szelekción keresztül kiszűrik, és hozzájárulnak az evolúcióhoz. Egyes szervezetek a géneket horizontális génátvitel útján szerezzék meg, amely értékes az adaptációhoz és az evolúcióhoz. Például a baktériumok által az antibiotikum-rezisztencia megszerzése a horizontális génátadás eredménye.

A horizontális génátvitel a szorosan rokon taxonok körében a legelőnyösebb, mint az erősen különböző fajok. Előfordulhat ugyanabban a mikrokörnyezetben élő baktériumok között is.

02 ábra: A baktériumok vízszintes génátvitele a konjugáció során

Mi a különbség a vertikális és a horizontális génátvitel között??

Függőleges vs vízszintes génátadás
A vertikális génátadás azt a folyamatot jelenti, amely során a genetikai anyagot a szülőktől az utódokig terjesztik reprodukció útján.	A horizontális génátadás arra a folyamatra utal, amely a genetikai anyagot átadja egymással független szervezetek között.
Mód
Ez megtörténhet szexuális, szexuális vagy mesterséges úton.	A transzformáció, a transzdukció és a bakteriális konjugáció a horizontális génátvitel mechanizmusai.
Esemény
Ez egy általános folyamat.	Ez egy kevésbé gyakori folyamat.
Függőség a mozgatható DNS-től
Nem függ a mozgó genetikai elemektől.	Ez lehetséges a mozgó DNS elemek miatt, például transzpozonok, plazmidok, bakteriofágok.

Összegzés - függőleges és vízszintes génátadás

Génátadás történhet rokon és nem rokon személyek között. Kétféle génátvitelre lehet hivatkozni: vertikális és vízszintes. A vertikális génátvitel a szülőktől az utódokig történik. A szaporodás vagy a növény keresztezése során a géneket a szülők és az utódok átviszik. A horizontális génátadás a nem rokon fajok között történik. Nem lehetséges vertikális génátvitelként. A mozgó DNS elemek, például plazmidok, ugrálógének és bakteriofágok miatt, a gének vízszintesen cserélődnek az organizmusok között konjugáció, transzdukció és transzformáció révén. A vízszintes génátvitel gyakori a baktériumokban és az archaában, mint az eukariótákban. Ez a különbség a vertikális és a vízszintes génátadás között.

Referencia:
1. Hotopp, Julie C. Dunning. "Horizontális génátvitel a baktériumok és az állatok között." A genetika trendei: TIG. Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára, 2011. április. Web. 2017. május 09
2. Rogers, Kara. „Horizontális génátadás.” Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc., 2016. november 22. Web. 2017. május 9. https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer
3. Lacroix, Benoît. "A DNS átvitele a baktériumokból az eukariótákba." MBio. N.p., 2016. július 12. Web. 2017. május 09

Kép jóvoltából:
1. „Binary fission 2”: Ecoddington14 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Binary_Fission.png (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „Konjugáció” Adenosine által - Saját munka (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével